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等離子粉末堆焊設(shè)備在閥門密封面堆焊中的應(yīng)用

一.工藝綜述

等離子粉末堆焊是一種先進(jìn)的堆焊工藝，它是采用氬氣等離子電弧作熱源，采用粉末狀合金作填充料的自動(dòng)堆焊方法。相比于傳統(tǒng)的電焊、氬弧焊等堆焊方式，等離子粉末堆焊存在著堆焊成型好、熔深可控、結(jié)合度高、致密度好、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)，因而也是閥門企業(yè)申請(qǐng)?zhí)胤N設(shè)備制造許可證（TS）A級(jí)認(rèn) 證時(shí)，相關(guān)認(rèn) 證部門要求必備的設(shè)備。

1.等離子粉末堆焊設(shè)備工作流程

（1）電弧產(chǎn)生

設(shè)備內(nèi)部有兩種電弧發(fā)生裝置，分別供給非轉(zhuǎn)移弧和轉(zhuǎn)移弧。兩個(gè)電源的負(fù)極并聯(lián)在一起 ，通過電纜接至堆焊噴嘴的鎢電極(負(fù)極)。非轉(zhuǎn)移弧電源正極通過電纜接堆焊噴嘴噴嘴，轉(zhuǎn)移弧電源正極通過電纜接工件。冷卻水通過水冷電纜引至焊噴嘴，冷卻噴嘴和電極。氬氣通過電磁氣閥和浮子流量計(jì)進(jìn)入堆焊噴嘴。電源接通后，借助高頻火花引燃非轉(zhuǎn)移弧。再借助非轉(zhuǎn)移弧弧焰在鎢電極和工件之間造成的導(dǎo)電通道，引燃轉(zhuǎn)移弧。轉(zhuǎn)移弧引燃后，可保留或切斷非轉(zhuǎn)移弧。其主要利用轉(zhuǎn)移弧在工件表面產(chǎn)生熔池。

（2）焊粉輸出

合金粉末由送粉器按需要量連續(xù)供給，借助送粉氣流(一般是氬氣)送入焊噴嘴，并吹入電弧中。合金粉末在弧柱中被預(yù)先加熱，呈熔化或半熔化狀態(tài)，噴射到工件熔池里，在熔池里充分熔化，并排出氣體和浮出熔渣。

（3）參數(shù)調(diào)節(jié)

通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移弧和非轉(zhuǎn)移弧電流，送粉量和其他工藝規(guī)范參數(shù)，來(lái)控制熔化合金粉末和傳遞給工件的熱量。隨著焊噴嘴和工件的相對(duì)移動(dòng)，合金熔池逐漸凝固，在工件上獲得所需要的合金熔敷層。

2.等離子粉末堆焊工藝特點(diǎn)

等離子堆焊由于利用等離子弧作熱源和采用合金粉末作填充金屬，從而與其他表面堆焊方法相比較，具有許多優(yōu)點(diǎn)。

（1）熔覆速度快，生產(chǎn)率較高。

（2）熔深可控，稀釋率低。

（3）堆焊面平整光滑，致密度高，可實(shí)現(xiàn)0.5-5mm的堆焊面一次完成。

（4）工藝穩(wěn)定性好，噴焊層質(zhì)量高，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)獲得穩(wěn)定的堆焊層，且堆焊面無(wú)氣孔、沙眼等堆焊質(zhì)量問題。

二.設(shè)備構(gòu)成

設(shè)備主要是由等離子粉末焊機(jī)及自動(dòng)化堆焊工裝（選配）組成。

1.等離子粉末堆焊機(jī)

我公司生產(chǎn)的等離子粉末堆焊機(jī)共有三種：DML-V02BD（100A）、DML-V03AD（160A）、DML-V03BD（300A），功率有大有小，可根據(jù)實(shí)際工況需求選型。主機(jī)電源采用高度集成一體化設(shè)計(jì)，性能優(yōu)越體積小，制冷水箱安裝大功率壓縮機(jī)，可保持制冷水長(zhǎng)時(shí)間處于恒溫狀態(tài)，保證長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作需求。

2.自動(dòng)堆焊專機(jī)

針對(duì)閥門密封面堆焊，我公司開發(fā)出多種專用型堆焊專機(jī)，適用于偏心蝶閥、閘閥、球閥、截止閥、調(diào)節(jié)閥等各種通用型閥門領(lǐng)域，并先后服務(wù)于上海閥門廠有限公司、浙江永盛科技股份有限公司、浙江聯(lián)大閥門有限公司等數(shù)十家閥門制造企業(yè)。

專機(jī)總體采用變位機(jī)加機(jī)械臂方式，配合步進(jìn)電機(jī)（可選伺服電機(jī)）、直線滑軌、擺動(dòng)器、弧壓跟蹤裝置（選配）等，行走**，震動(dòng)小。專機(jī)控制系統(tǒng)使用PLC系統(tǒng)，內(nèi)置多種堆焊程序，可以針對(duì)各種復(fù)雜產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)編程解決，比普通的數(shù)控系統(tǒng)操作更容易上手。另外，也可以根據(jù)客戶需求添加CNC控制系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用精密回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，承重大、旋轉(zhuǎn)精度高，并采用伺服電機(jī)控制，旋轉(zhuǎn)角度**。

三.典型案例

迄今為止，我公司為上海閥門廠有限公司、浙江聯(lián)大閥門有限公司、浙江永盛科技股份有限公司、IMI關(guān)鍵流體技術(shù)事業(yè)部（大中華區(qū)）、浙江江南閥門廠有限公司、重慶川儀調(diào)節(jié)閥有限公司、上海凱工閥門有限公司等數(shù)百家閥門企業(yè)提供了等離子粉末堆焊設(shè)備及自動(dòng)化堆焊專機(jī)，建立了良好的業(yè)務(wù)往來(lái)，取得了客戶的一致認(rèn)可（另附部分業(yè)績(jī)表）。